来源:来自网络 2009-06-25 21:24:07
美国宇航局7年前发射太空船,收集宇宙彗星尘埃样本,有助于科学家了解太阳系和宇宙生命起源
彗星照亮夜晚的天空,引起科学家无尽的遐想。15日,从这些在太阳系诞生之初就存在的冰冷物体上收集的尘埃将被送回地球,与科学家们进行零距离接触。在美国宇航局成功完成彗星深度撞击6个月后,科学家将用最先进仪器分析彗星物质,了解太阳系的形成和宇宙生命的起源。
7年前,美国宇航局发射了一艘"星尘"号太空船,5年前,飞船飞抵太阳系边缘的"狂野二号"彗星,收集了彗星尘埃样本。
飞行往返全程长达46.4亿公里。
美国东部时间2006年1月15日凌晨5时12分(格林尼治标准时间15日10时12分),装着约46公斤彗星尘埃的太空舱,将降落在美国空军犹他州试验与训练靶场。而太空船则进入永久轨道,绕太阳运行。
美国宇航局总部的科学家日前在记者通风会上表示,如果夜晚天气晴朗,从加利福尼亚州北部到俄勒冈州,人们应该可以看见"星尘"号太空舱降落过程。
这项工程的首席科学家唐·布朗李博士说:"这些送回地球的尘埃是真正的宝贝。这颗彗星在太阳系边缘形成,位于冥王星以外的地方,它一直呆在那个宇宙角落里,直到最近进入太阳系内部,我们才有机会采样。"
气凝胶捕捉尘埃颗粒
"星尘"号太空船在前往木星的途中,靠近"狂野二号"彗星,利用随身携带的巨大"网球拍"深入到距"狂野二号"彗星147英里的地方,收集了几千个慧星尘埃微粒。"网球拍"里面是一种叫气凝胶的材料,用它可以捕捉到从"狂野二号"彗星释放出来的尘埃颗粒。
科学家认为,彗星是行星形成后的残留物,由宇宙尘埃和冰组成。另外,彗星碰撞可以帮助地球形成水分,而水是产生生命的首要条件。
着陆时技术难度大
美国宇航局的官员强调,如果一切顺利,"星尘"号太空船将于1月14日晚上,在1万公里的高空与返回舱分离,重约46公斤的返回舱在推进器的推动下,将携带着彗星尘埃飞向地球。
返回舱15日凌晨将穿越大气层,最后在犹他州沙漠实现软着陆。在穿越大气层过程中,返回舱的外壳的温度将达到365°C。着陆时难度可能很大,现在地面工作人员正紧张工作,以确保样本不受破坏。
由于返回舱以超音速穿越大气层,所以,它将在3万米的高空打开第一个减速伞。几分钟后,再打开一个更大的减速伞,直到降落。随后,直升机将飞赴着陆点,找到返回舱,并把它送到基地清洁间,最后再送往在休斯顿的约翰逊太空中心。如果返回舱着陆时天气下雪或刮风,美国宇航局将向着陆点派出越野车。综合
气凝胶捕捉彗尘原理
当太空舱接近"狂野二号"彗星时,会引起彗星粒子运动加速,相当于子弹射出速度的6倍。即使捕捉到的粒子比一粒沙还小得多,但高速度的"捕捉"行动却会改变粒子的形状和化学成分,甚至使它们完全蒸发掉。因此,为了在捕捉粒子时保持其原始成分,"星尘"号使用了一种名为气凝胶的物质。
气凝胶是一种多孔状,类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有99.8%的空间。这种物质比我们常见的硅元素固体———玻璃的密度还低1000倍。因为超低的密度,气凝胶看起来几乎是透明的,像一个与众不同的蓝色烟雾体(如图)。
当粒子撞上气凝胶时,它立即将自己"埋"在了里面,长度随即被拉升了200倍,并在气凝胶里形成了一个胡萝卜形的轨迹。这一拉升过程可以使粒子运行速度减慢,并最终停止。科学家们再通过这些轨迹就能找到"隐藏"在内的粒子。徐婉泠编译
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